Maschinen mit der Stimme steuern

Forschende des Fraunhofer-Instituts für Digitale Medientechnologie IDMT in Oldenburg haben eine Spracherkennungslösung für den Einsatz in der industriellen Produktion entwickelt. Das System arbeitet auch in einer lauten Umgebung zuverlässig und lässt sich flexibel an die Erfordernisse eines Anwenders anpassen.

  • März 1, 2023
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  • Maschinen wie dieses Fräsbearbeitungszentrum lassen sich über die Spracherkennung und die Audiotechnologie aus dem Fraunhofer IDMT in Oldenburg steuern. © Fraunhofer IDMT/Anika Bödecker
    Maschinen wie dieses Fräsbearbeitungszentrum lassen sich über die Spracherkennung und die Audiotechnologie aus dem Fraunhofer IDMT in Oldenburg steuern. © Fraunhofer IDMT/Anika Bödecker

Die Sprach­steue­rung von Ma­schi­nen in der Pro­duk­ti­on galt bis­her als feh­ler­an­fäl­lig und wur­de des­halb kaum ge­nutzt. Das Fraun­ho­fer ID­MT in Ol­den­burg hat da­für ei­ne Lö­sung ent­wi­ckelt, die ei­ne zu­ver­läs­si­ge Steue­rung von Ma­schi­nen mit Sprach­be­feh­len er­laubt. Die Sprach­er­ken­nung funk­tio­niert auch in der lau­ten Um­ge­bung ei­ner Fa­brik­hal­le ro­bust. Die Mit­ar­bei­ten­den nut­zen zur Sprach­ein­ga­be ein ka­bel­lo­ses Head­set, ein sta­tio­nä­res Mi­kro­fon oder zu­künf­tig ein smar­tes Heara­ble, das eben­falls am In­sti­tuts­teil Hör-, Sprach- und Au­dio­tech­no­lo­gie HSA ent­wi­ckelt wird. Lau­te Um­ge­bungs­ge­räu­sche wer­den durch ei­ne Kom­bi­na­ti­on aus Richt­mi­kro­fo­nen und wir­kungs­vol­lem Noi­se Can­cel­ling fast voll­stän­dig aus­ge­blen­det.

Freie Hän­de und re­du­zier­te We­ge

Mar­vin Nor­da, Pro­jekt­lei­ter „Voice Con­trol­led Pro­duc­tion“ am Fraun­ho­fer ID­MT, sagt: „Un­se­re Tech­no­lo­gie er­mög­licht erst­mals die ro­bus­te und gleich­zei­tig in­tui­ti­ve Steue­rung von Ma­schi­nen in der Pro­duk­ti­on durch Sprach­be­feh­le. Für pro­du­zie­ren­de Un­ter­neh­men be­deu­tet das ei­ne ver­bes­ser­te Ef­fi­zi­enz und sin­ken­de Kos­ten.“ Vor­tei­le ent­ste­hen auch für die Mit­ar­bei­ten­den. Die be­rüh­rungs­lo­se Be­die­nung der Ma­schi­nen ist für den Men­schen si­cher und hy­gie­nisch. Wenn Mit­ar­bei­ten­de meh­re­re Ma­schi­nen kon­trol­lie­ren, wer­den die Lauf­we­ge kür­zer, da sie über ei­ne mo­bi­le Sprach­ein­ga­be die An­la­gen auch aus der Ent­fer­nung kon­tak­tie­ren. Sie ha­ben bei­de Hän­de frei und könn­ten so ein Werk­stück im Ar­beits­be­reich po­si­tio­nie­ren und dem Ro­bo­ter gleich­zei­tig An­wei­sun­gen wie „Arm sen­ken“ oder „Werk­stück grei­fen“ ge­ben.
Die Steue­rung per Sprach­be­fehl ist ef­fi­zi­en­ter als mit ei­nem Schalt­pult oder ei­nem Touch-Pa­nel, denn das um­ständ­li­che und feh­ler­träch­ti­ge Kli­cken durch ver­schach­tel­te Me­nü­struk­tu­ren weicht dem di­rek­ten Sprach­be­fehl mit sim­plen Kom­man­dos. „Die Sprach­er­ken­nung be­herrscht je nach An­wen­dung Hun­der­te von Ein­zel­be­feh­len und ist da­bei spre­cher­un­ab­hän­gig. Neue oder mo­di­fi­zier­te Be­feh­le wer­den schnell hin­zu­ge­fügt und trai­niert“«, er­gänzt Nor­da.

Da­bei kommt den For­schen­den aus Ol­den­burg ih­re lang­jäh­ri­ge Er­fah­rung und Ex­per­ti­se bei der Er­for­schung und Ent­wick­lung von Au­dio­tech­no­lo­gi­en und Sprach­er­ken­nungs­soft­ware zu­gu­te, wo­von auch die mehr als 50 Mit­glieds­un­ter­neh­men des vom Fraun­ho­fer ID­MT in Ol­den­burg in­iti­ier­ten In­dus­trie­ar­beits­krei­ses „Au­dio­tech­no­lo­gie für die in­tel­li­gen­te Pro­duk­ti­on“ (AiP) pro­fi­tie­ren.

De­mons­tra­tor auf der Han­no­ver Mes­se

„Wir ent­wi­ckeln an­pass­ba­re Sys­tem­lö­sun­gen für In­dus­trie­kun­den. Die Sprach­steue­rung kann maß­ge­schnei­dert auf ih­re je­wei­li­gen Be­dürf­nis­se kon­fi­gu­riert und schnell im­ple­men­tiert wer­den“, ver­spricht Nor­da. Die Sprach­er­ken­nungs­soft­ware lässt sich ent­spre­chend den An­for­de­run­gen des Un­ter­neh­mens so­wohl in der Cloud als auch auf dem Fir­men­ser­ver in­te­grie­ren. Auch der Ein­satz ei­nes Mi­ni-PCs und so­gar die di­rek­te In­te­gra­ti­on in die spei­cher­pro­gram­mier­ba­re Steue­rung (SPS) ei­ner Ma­schi­ne sind pro­blem­los mög­lich.

Die durch das Nie­der­säch­si­sche Mi­nis­te­ri­um für Wis­sen­schaft und Kul­tur und die Volks­wa­gen­Stif­tung ge­för­der­te Lö­sung ist mitt­ler­wei­le markt­reif und wird bei ei­ni­gen In­dus­trie­kun­den be­reits er­probt. Auf der Han­no­ver Mes­se vom 17. bis 21. April 2023 kön­nen Be­su­che­rin­nen und Be­su­cher die Tech­nik und ih­re Mög­lich­kei­ten auf dem Fraun­ho­fer-Stand in Hal­le 16, Stand A12 am Bei­spiel ei­ner sprach­ge­steu­er­ten Fräs­ma­schi­ne li­ve er­le­ben.